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无框力矩电机

又称:空心杯力矩电机 · frameless motor · torque motor

去除外壳与轴承、直接集成进关节结构的永磁同步电机,以高力矩密度和紧凑布局驱动机器人关节。

定义

无框力矩电机(frameless torque motor)是永磁同步电机的特殊形态:去除机壳、轴承和传动轴,仅由定子组件与转子组件构成,由机械设计师将其直接集成进关节壳体,共用关节的结构件和轴承。这种设计最大化力矩密度与体积效率,是关节高度集成化的前提。

为什么重要

人形机器人关节空间极为有限,每一毫米都影响整机的运动性能和外观。无框力矩电机将驱动单元与关节结构融为一体,是实现「一体化关节模组」的核心使能技术;其力矩密度和热管理能力直接决定关节的持续输出转矩,进而影响整机的负载与耐久性。

技术现状

峰值力矩密度和连续力矩密度是无框力矩电机的核心竞争指标,国际先进水平集中在少数专业供应商(如 Allied Motion、Maxon、Kollmorgen)。国内供应商近年在硅钢片、磁钢材料和绕组工艺上快速追赶,已有量产产品进入人形机器人供应链。灵巧手和腕关节因空间更小,对「超薄无框」方案的需求尤为突出。

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